(57)【要約】      （修正有）【課題】  離型時の変形を防止して歩留まり率が向上する配管端末成形用金型を提供する。【解決手段】  塑性変形可能な配管１の端部に入り込み、配管１に対して端部と背反する方向に摺動しつつ端部をプレスして所定形状に成形するものであって、プレス時に配管１との摺接面のプレス油を逃がす凹部６８を設けたことを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塑性変形可能な配管（１）の端部に入り込み、配管（１）に対して前記端部と背反する方向に摺動しつつ前記端部をプレスして所定形状に成形するものであって、
プレス時に配管（１）との摺接面のプレス油を逃がすための凹部（６８）を設けたことを特徴とする配管端末成形用金型。
【請求項２】
配管（１）の端部を所定形状に成形すると同時に被成形部分の軸方向全長が所定長さになるように加工することを特徴とする請求項１記載の配管端末成形用金型。
【請求項３】
配管（１）の端部を拡径させるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の配管端末成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の端部を所定形状に成形する配管端末成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属等の塑性変形可能な素材から成る配管の端部を所定形状に成形するものとして、配管の端部に入り込み、配管に対して前記端部と背反する方向に摺動しつつ前記端部をプレスして所定形状に成形する金型が用いられている。
【０００３】
この種の金型では、プレス時に配管との摺接面のプレス油が抜けないと、配管の内面に無理な力がかかって配管が変形したり、金型と配管とが強く密着するため離型方向に摺動する際に配管が金型に引っ張られて変形してしまうことがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、プレス時に金型と配管との摺接面のプレス油が抜けない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の配管端末成形用金型は、プレス時に配管との摺接面のプレス油を逃がすための凹部を設けたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、プレス時に配管との摺接面のプレス油が凹部に逃げるため、配管の内面に無理な力がかからない。また、プレス油が凹部に逃げることで配管との密着力が小さくなるため、離型方向に摺動する際に配管が引っ張られることがない。したがって、配管の変形を防止して歩留まり率が向上するという利点が有る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である全長成形用金型を含むプレス金型及び配管クランプ装置の斜視図、図２〜図５は配管端部の加工工程を示しており、図２は増厚工程の説明図、図３は第１拡径工程の説明図、図４は第２拡径工程の説明図、図５は全長成形工程の説明図、図６は全長成形用金型の要部斜視図、図７は実施形態の金型により製造されたフランジ付配管継手の要部断面図である。
【０００８】
本実施形態の金型で製造されるフランジ付配管継手は、例えばフレキシブルホースを車両用空調装置のコンプレッサ等に接続するために用いられるもので、図７に示すように、配管挿通孔３を有する金属製のフランジ２と、配管挿通孔３に端部が突出するように挿通固定されると共に端部が拡径された金属製の配管１とを備えており、配管１の端部をコンプレッサに形成された接続口に挿入すると共にフランジ２を熱交換器にボルトで固定することにより熱交換器に接続される。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態では、所定位置に設置された配管クランプ装置１１で配管１をクランプし、配管１の軸方向に対向するように配されたプレス金型２１を配管１に向かって移動させてプレス加工を行う。
【００１０】
配管クランプ装置１１は、半割れ円筒面を有すると共に接離可能な二つの部材１２、１３から構成され、両者を空気圧やねじ締め等により相互に押圧して二つの円筒面により配管１をクランプするものである。
【００１１】
配管１の端部に対して行うプレス加工は、増厚工程、第１拡径工程、第２拡径工程、及び全長成形工程の四工程からなっており、プレス金型２１には、増厚金型３１、第１拡径金型４１、第２拡径金型５１、及び全長成形用金型６１が上下方向に間隔をおいて設けられている。一工程が終了する毎にプレス金型２１が上方に所定ピッチ移動して次工程の金型が配管１に対向するようになっている。
【００１２】
次に、図６のフランジ付配管継手の製造手順を図２〜図６を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
まず、端部が拡径されていない配管１を配管クランプ装置１１により保持固定する。そして、フランジ２の配管挿通孔３を配管１の端部に嵌合してフランジ２をクランプ装置１１に付き当たるまで押し込む。なお、あらかじめ配管１の端部にフランジ２をセットしておいてから配管１をクランプするようにしてもよい。
【００１４】
そして、プレス金型２１の増厚金型３１を配管１に対向させ、プレス装置を駆動してプレス金型２１を配管１に向かって移動させる。図２（ａ）に示すように、増厚金型３１は、多段円柱状の押金３２と、この押金３２に同軸状かつ軸方向に移動自在に組み合わされた円筒状の外径型３３と、この外径型３３を押金３２に対して軸方向先端側に付勢するバネ３４とから成っている。
【００１５】
押金３２は、配管１内部に摺動自在に入り込む直軸部３５と、これよりも大径で配管１の端面を押圧する押圧部３６と、これよりも大径のストッパ部３７とを有している。外径型３３は押圧部３６の外周部に摺動自在に嵌合されており、その内径は配管１の外径よりも大きくなっている。
【００１６】
増厚金型３１がプレス方向に移動することにより、まず押金３２の直軸部３５が配管１の内部に入り込み、次いで外径型３３の先端面がフランジ２に当接する。これによって外径型３３の移動が停止し、押金３２のみが移動し、バネ３４が圧縮される。そして、押圧部３６が配管１の端面に当接して配管１の端部を軸方向に圧縮する。
【００１７】
このとき、配管１の端部の内面には直軸部３５が当接しているため、配管１の端部は径が小さくなる方向に変形することはなく、配管１の端部の外面と外径型３３の内面との間の環状の隙間３８を埋めるように変形する。したがって、図２（ｂ）に示すように、配管１の端部の肉厚が増厚することになる。ストッパ部３７が外径型３３の端面に当接すると押金３２の移動が停止する。そして、プレス金型２１がプレス方向と逆方向に移動して増厚金型３１が配管１から離脱する。
【００１８】
次いで、プレス金型２１が上方に移動して第１拡径金型４１を配管１に対向させる。そして、プレス金型２１が配管１に向かって移動する。図３（ａ）に示すように、第１拡径金型４１は、多段円柱状の拡径マンドレル４２と、この拡径マンドレル４２に同軸状かつ軸方向に移動自在に組み合わされた円筒状の外径型４３と、この外径型４３を拡径マンドレル４２に対して軸方向先端側に付勢するバネ４４とから成っている。
【００１９】
拡径マンドレル４２は、配管１内部に摺動自在に入り込む頭部４５と、これよりも大径の拡径部４６と、これよりも大径のストッパ部４７とを有している。なお、頭部４５と拡径部４６の間はテーパ状部４８となっている。また、外径型４３の内径は、増厚工程で増厚された配管１の端部の外径よりも大きくなっている。
【００２０】
第１拡径金型４１がプレス方向に移動することにより、まず拡径マンドレル４２の頭部４５が配管１の内部に入り込み、次いで外径型４３の先端面がフランジ２に当接する。これによって外径型４３の移動が停止し、拡径マンドレル４２のみが移動し、バネ４４が圧縮される。
【００２１】
そして、テーパ状部４８が配管１の先端の内周部の縁に当接し、配管１の端部が外径型４３の内面との間の環状の隙間４９を埋めるように拡径し始める。テーパ状部４８が配管１の内部に入り込むと拡径部４６が配管１の内部に入り込み、図３（ｂ）に示すように、配管１の端部を外径型４３の内面に接した状態に成形する。ストッパ部４７が外径型４３の端面に当接すると拡径マンドレル４２の移動が停止する。そして、プレス金型２１がプレス方向と逆方向に移動して第１拡径金型４１が配管１から離脱する。
【００２２】
次いで、プレス金型２１が上方に移動して第２拡径金型５１を配管１に対向させる。そして、プレス金型２１が配管１に向かって移動する。図４（ａ）に示すように、第２拡径金型５１は、多段円柱状の拡径マンドレル５２と、この拡径マンドレル５２に同軸状かつ軸方向に移動自在に組み合わされた円筒状の外径型５３と、この外径型５３を拡径マンドレル５２に対して軸方向先端側に付勢するバネ５４とから成っている。
【００２３】
拡径マンドレル５２は、配管１内部に入り込む頭部５５と、これよりも大径の拡径部５６と、これよりも大径のストッパ部５７とを有している。なお、頭部５５と拡径部５６の間はテーパ状部５８となっている。また、外径型５３の内径は、第１拡径工程で拡径された配管１の端部の外径よりも大きくなっている。
【００２４】
第２拡径金型５１がプレス方向に移動することにより、まず拡径マンドレル５２の頭部５５が配管１の内部に入り込み、次いで外径型５３の先端面がフランジ２に当接する。これによって外径型５３の移動が停止し、拡径マンドレル５２のみが移動し、バネ５４が圧縮される。
【００２５】
そして、テーパ状部５８が配管１の先端の内周部の縁に当接して配管１の端部が外径型５３の内面との間の環状の隙間５９を埋めるように拡径し始める。テーパ状部５８が配管１の内部に入り込むと拡径部５６が配管１の内部に入り込み、図４（ｂ）に示すように、配管１の端部を外径型５３の内面に接した状態に成形する。ストッパ部５７が外径型５３の端面に当接すると拡径マンドレル５２の移動が停止する。そして、プレス金型２１がプレス方向と逆方向に移動して第２拡径金型５１が配管１から離脱する。
【００２６】
次いで、プレス金型２１が上方に移動して全長成形用金型６１を配管１に対向させる。そして、プレス金型２１が配管１に向かって移動する。図５（ａ）に示すように、全長成形用金型６１は、二段円柱状の芯金６２と、この芯金６２に同軸状に固定された円柱状のパンチ型６３とから成っている。
【００２７】
芯金６２は、パンチ型６３の一方の端面から軸方向に形成された断面円形の凹部６４内に同軸状に固定されていて、芯金６２と凹部６４の間には環状の隙間６５が形成されている。この隙間６５には、第２拡径工程で拡径された配管１の端部が入り込むようになっている。
【００２８】
芯金６２は、配管１内部に入り込む直軸部６６と、これよりも大径の押圧部６７とを有している。なお、芯金６２の外周部には、軸方向の略全長にわたって延びる一対の溝状の凹部６８が径方向に対向するように刻設されている（図６参照）。芯金６２は、配管１における拡径されていない部分の内部に摺動自在に入り込むようになっている。
【００２９】
全長成形用金型６１がプレス方向に移動することにより、まず芯金６２の直軸部６６が配管１の内部に入り込む。次いで隙間６５に配管１の先端が入り込み、押圧部６７が配管１の内部に入り込む。これにより、芯金６２と配管１との間に環状の空間Ｓが形成される。
【００３０】
そして、押圧部６７の端面が配管１の内部のテーパ状の面１ａを押圧し、この面１ａを、図５（ｂ）に示すように、配管１の軸方向と略直交するように成形する。このとき、プレス油が凹部６８内に逃げるため、配管１の内面に無理な力をかけずに成形することができる。
【００３１】
すなわち、芯金６２がプレス方向に摺動するにしたがって空間Ｓが縮小することになるが、凹部６８が設けられていないと、空間Ｓは閉空間となるため、この空間Ｓ内にプレス油が滞留して芯金６２により圧縮されることになる。これにより、配管１の内面に無理な力がかかり、配管１の変形をもたらすことがある。本実施形態では、空間Ｓに連通した凹部６８を介して空間Ｓ内のプレス油が排出されるため、このような問題が生じない。
【００３２】
また、本実施形態では、パンチ型６３の先端面がフランジ２に当接すると第２拡径金型６１の移動が停止し、配管１の拡径された端部が所定長さＬとなる。このように、全長成形用金型６１は、配管１の端部を所定形状に成形する工程と、被成形部分を軸方向全長が所定長さとなるように加工する工程とを同時に行うので、工程数が低減して製造コストの低減を図ることができる。
【００３３】
そして、プレス金型２１がプレス方向と逆方向に移動して全長成形用金型６１が配管１から離脱する。このとき、芯金６２と配管１との摺接面には凹部６８を介して空気が導かれているため、芯金６２と配管１との密着力は小さく、芯金６２が配管１からスムーズに離脱する。したがって、配管１が芯金６２によって引っ張られることがなく、変形を防止することができる。
【００３４】
最後に、図７に示すように、配管１の拡径された端部の外周部に周方向に回転する転ローラが押し付けられてＯリングを嵌着するための環状の溝４が転造加工される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、配管の端部を拡径するための金型、特に拡径率が１５０％以上の高拡径率の金型に適用した場合に特に有効である。これは、配管を拡径することで配管が金型表面に強く密着するため、プレス油が逃げにくいと共に、配管から離型しにくいからである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態である全長成形用金型を含むプレス金型及び配管クランプ装置の斜視図。
【図２】増厚工程の説明図。
【図３】第１拡径工程の説明図。
【図４】第２拡径工程の説明図。
【図５】全長成形工程の説明図。
【図６】全長成形用金型の要部斜視図
【図７】実施形態の製造方法により製造されたフランジ付配管継手の要部断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  配管
６１  全長成形用金型（配管端末成形用金型）
６８  凹部
Ｓ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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